CN111258202B - 一种适用于手表的间歇性往复运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于手表的间歇性往复运动机构，包括，凸轮组件、往复运动显示组件和回位簧组件；所述凸轮组件包括固定在轮轴上的凸轮和齿轮；手表中传动轮作用于齿轮，齿轮带动凸轮旋转；所述指针往复运动显示组件中固定在旋转盘的滚子始终与凸轮接触，所述凸轮控制间歇性往复运动的起始位置。有益效果是，由于采用凸轮结构，实现机械手表中定时的间歇性往复运动，该机构简单，加工工艺好，丰富了多功能机械手表功能；另外，应用凸轮带动命令轮运动，实现过程中活动关节少，相对自由度大，精度高；该机构涉及零件、传动环节少，因此能量消耗低。通过凸轮设计实现钟手表人偶等功能动作定时的缓慢变化、急速变化、静止不动。

Description

一种适用于手表的间歇性往复运动机构

技术领域

本发明涉及一种间歇性往复运动机构；特别是涉及一种适合机械手表中的间歇性往复运动机构。

背景技术

机械手表的主要功能是读取时间，但随着机械手表的发展，除了计时以外又赋予了机械手表许多附加功能（如日历显示、能量显示和计时功能等等），目前手表的发展越来越趋向新、奇的发展方向，例如：手表中实现定时开启关闭的显示功能，手表人偶的定时启动关闭的功能显示等。

机械手表指针的往复运动就是其中的一种，通过间歇性往复运动机构的控制实现指针的间歇性往复运动大大提高了手表的艺术性和玩赏性，同时还可以满足人们求新、求美的个性化需求。

公开号为CN105446112A中公开了一种手表中的间歇性往复运动结构，该结构通过机械连杆结构实现，但是上述技术方案结构复杂，工艺性差，造成加工困难。并且连杆结构加工装配之后由于其相对活动关节较多，导致机构运行过程中的累计误差较大，实现的人偶等动作稳定性、精度相对较低。

专利CN 104977835 B公开了一种设有用于模拟指示器的周期性或间歇性运动的驱动机构的钟表机芯，但是专利所公开的技术无法实现钟手表指示的往复运动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服已有技术缺陷，提供一种结构简单、工艺性好适合应用在手表中的间歇性往复运动机构。

本发明所采用的技术方案是，一种适用于手表的间歇性往复运动机构，包括，凸轮组件、往复运动显示组件和回位簧组件；所述凸轮组件包括固定在轮轴上的凸轮和齿轮；手表中传动轮作用于齿轮，齿轮带动凸轮旋转；所述指针往复运动显示组件中固定在旋转盘的滚子始终与凸轮接触，所述凸轮控制间歇性往复运动的起始位置。

所述指针往复运动显示组件包括往复运动显示零件、旋转盘、滚子和装针轴；所述滚子固定在旋转盘上，指针和旋转盘分别安装和固定在装针轴上；滚子旋转带动旋转盘和装针轴一起旋转。

所述回位簧组件包括固簧片、回位簧、固簧桩、固簧套和螺钉，所述固簧套安装于装针轴上，所述固簧桩、固簧片、回位簧通过螺钉固定；所述固簧套与装针轴固定为一体,固簧套与回位簧的内端固定在一起，回位簧的外端与固簧桩固定在一起，固簧片固定在夹板上。

所述指针有1/n时间静止不动时，对应凸轮有1/n*360度角的半径不变；指针有1/m时间下降时，对应凸轮的1/m*360度角的半径逐渐减小，当指针有1/p时间升起时，对应凸轮3的1/p*360度角的半径逐渐变大；1/n+1/m₁+1/m₂……+1/m_x+1/p₁+1/p₂……+1/p_y=1

物理意义是，1/n静止时间，1/m下降时间，1/ p上升时间；n、m、p均为＞1的正数。

所述回位簧组件包括回位簧和螺钉，所述回位簧为杆簧。

所述回位簧组件包括回位簧和螺钉，所述回位簧为回形钢丝簧。

所述回位簧为游丝簧。

所述往复运动显示零件为指针、定时开启闭合的桥、不同动作跳舞的人、往复运动的玩偶。

本发明的有益效果是，由于采用凸轮结构，实现机械手表中定时的间歇性往复运动，该机构简单，加工工艺好，丰富了多功能机械手表功能；另外，应用凸轮带动命令轮运动，实现过程中活动关节少，相对自由度大，精度高；该机构涉及零件、传动环节少，因此能量消耗低。

通过凸轮设计实现钟手表人偶等功能动作定时的缓慢变化、急速变化、静止不动。

附图说明

图1是本发明凸轮工作起始位置平面示意图；

图2是本发明凸轮工作最高位置平面示意图；

图3是本发明凸轮工作结束位置平面示意图；

图4是本发明间歇性往复运动机构的轴向示意图；

图5图6图7是本发明回位簧的三种安装形式示意图；

图8是凸轮结构示意图。

图中：

1．旋转盘 2．滚子 3．凸轮 4．齿轮

5．装针轴 6．轮轴 7．指针 8.固簧套

9.回位簧 10.固簧桩 11.固簧片 12.螺钉。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至图4所示，本发明一种间歇性往复运动机构，包括，凸轮组件、指针往复运动显示组件和回位簧组件；所述凸轮组件包括固定在轮轴6上的凸轮3和齿轮4；手表中传动轮作用于齿轮4，齿轮4带动轮轴6转动，轮轴6带动凸轮3转动；所述指针往复运动显示组件中固定在旋转盘1的滚子2始终与凸轮3接触，凸轮3旋转能够带动滚子2转动，进而带动旋转盘1转动，所述凸轮控制间歇性往复运动的起始位置。

所述指针往复运动显示组件包括指针7、旋转盘1、滚子2和装针轴5；所述指针7和旋转盘1分别安装和固定在装针轴5上，所述滚子2固定在旋转盘1上，滚子2旋转带动旋转盘1和装针轴5一起旋转，装针轴5旋转带动指针7旋转。

所述回位簧组件包括固簧片11、回位簧9、固簧桩10、固簧套8和螺钉，所述固簧套8安装于装针轴5上，所述固簧桩10、固簧片11、回位簧9通过螺钉固定；所述固簧套8与装针轴5固定为一体, 装针轴5带动回位簧9顺时针转动回位簧9卷紧；装针轴5带动回位簧9逆时针转动回位簧9就相对放松。固簧套8与回位簧9的内端9a固定在一起，回位簧9的外端9b与固簧桩10固定在一起，螺钉12与固簧片11固定于相应的夹板上。

所述装针轴5上安装的指针7还可以变换成其他手表活动显示的零件，例如定时开启闭合的桥、不同动作跳舞的人等等。

本发明的凸轮控制间歇性往复运动装置处于工作状态时的工作过程如下：

如图1至图6所示，下面对凸轮控制的间歇性往复运动装置的工作过程进行说明，如图1所示凸轮控制间歇性往复运动装置的起始位置，齿轮4带动凸轮3逆时针旋转至如图1位置，凸轮3的3a位置与滚子2相接触，指针7处于水平方向。齿轮4带动凸轮3逆时针旋转一定角度，滚子2带动旋转盘1顺时针旋转一定的角度，其中凸轮3与滚子2在运动过程中始终保持接触状态，旋转盘1带动装针轴5，装针轴5带动指针7同时顺时针转动一定的角度。装针轴5带动回位簧9顺时针转动，回位簧9卷紧，当运动到如图2所示状态时，此时指针7到达最高状态，也就是凸轮3带动滚子2上升到最高的状态。如图2所示，凸轮3的3b位置与滚子2相接触。齿轮4带动凸轮3继续逆时针旋转一定的角度，滚子2带动旋转盘1也逆时针旋转一定角度，其中凸轮3与滚子2在运动过程中始终保持接触状态，旋转盘1带动装针轴5，装针轴5带动指针7同时逆时针转动一定角度。装针轴6带动回位簧9逆时针转动，回位簧9就相对放松。此时指针7回到了水平方向，也就是凸轮3带动滚子2回落的到初始的状态，如图3所示，凸轮3的3c位置与滚子2相接触。

齿轮4带动凸轮3继续逆时针旋转，其中凸轮3与滚子2在运动过程中始终保持接触状态，旋转盘1不再带动装针轴5，装针轴5也不再带动指针7同时逆时针旋转，装针轴5不再带动回位簧9转动，回位簧9一直处于相对放松状态。凸轮3逆时针旋转，而滚子2与凸轮3始终接触，但滚子2不再有运动，因而指针7不再运动，回到如图1的初始位置。

也就是说在齿轮4带动凸轮3整个一周的运动中，只有一定的角度是所需的工作状态，剩余的角度处于间歇状态。这样就形成了凸轮控制的间歇性往复运动。其中凸轮设计需要满足有一定的角度凸轮的半径是不变的，剩下的角度一半的半径是有规律的变化的，根据需要有规律的增加，或者有规律的减少：而另一半的半径相对于前面的一半，有规律的减少，或者有规律的增加。如图8所示，A点半径在180度范围内是不变的，C点D点E点半径在大约90度范围内有规律的增加，B点为起点，F点为顶点同时也是转折点，G点H点I点在大约90度范围内有规律的减小，J点为终点。因为有起点、终点、转折点，占用一定的角度，所以在凸轮运动过程中角度的的范围不是十分精确的。该实例是如图8所示进行设计的，凸轮半径不变的位置，整个发明机构的显示是静止的也就是间歇的状态，剩余的凸轮半径变化的部分是整个发明机构的显示是往复运动的状态。当然也可以通过分割角度的不同改变发明机构间歇时间和往复运动时间的长短。

即在本实施例中，指针7有1/2时间是静止不动（间歇），对应凸轮3有1/2*360度角的半径不变，当指针7有1/4时间升起时，对应凸轮3的1/4*360度角的半径逐渐变大，当指针7有1/4时间下降是，对应凸轮3的1/4*360度角的半径逐渐减小；

反之指针7有1/2时间是静止不动（间歇），对应凸轮3有1/2*360度角的半径不变，当指针7有1/4时间下降时，对应凸轮3的1/4*360度角的半径逐渐减小，当指针7有1/4时间升起时，对应凸轮3的1/4*360度角的半径逐渐变大；

如：指针7有3/5时间是静止不动（间歇），对应凸轮3有3/5*360度角的半径不变，当指针7有3/10时间升起时，对应凸轮3的3/10*360度角的半径逐渐变大，当指针7有1/10时间下降时，对应凸轮3的1/10*360度角的半径逐渐减小；

由此可以归结：

指针7有1/n时间是静止不动（间歇），对应凸轮3有1/n*360度角的半径不变，当指针7有1/m时间下降时，对应凸轮3的1/m*360度角的半径逐渐减小，当指针7有1/p时间升起时，对应凸轮3的1/p*360度角的半径逐渐变大；1/n+1/m+1/p=1（n、m、p均大于1）；

如，设计显示小船在波浪中起伏时，需要有多个升降变化，也可以根据以上原理进行凸轮6半径的大小变化设计，当小船有多个阶段上升，多阶段下降，即1/m、1/m1、1/mx……段时间升起，1/p、1/p1、1/py……段时间下降，1/n段时间静止，则可以将凸轮半径对应设计成：对应1/n*360、1/n1*360、1/n2*360……变大；对应1/p*360、1/p1*360、1/p2*360减小……；1/n *360度角不变；

1/m +1/ m1+1/ m2……+1/mx+1/p+1/ p1+1/ p2+……1/py+1/n=1，所述n、m、p均大于1的正数。

物理意义是，1/n静止时间，1/m下降时间，1/ p上升时间；n、m、p均为＞1的正数。

值得指出的是，本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，也可用基本相同的结构，如基本相同的结构传动，改变零部件的外形或固定方式来实现本发明的目的，如图5、6所示，改变该机构的回位簧固定方式，还可以改变簧的类型，例如变成杆簧一体、回形钢丝簧等；凸轮可以设计成各种角度处于工作状态，而剩余的度数处于间歇状态；还可以把往复运动显示零件指针设计成往复运动的玩偶，均可以实现本发明的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，包括，凸轮组件、往复运动显示组件和回位簧组件；所述凸轮组件包括固定在轮轴上的凸轮和齿轮；

所述往复运动显示组件包括往复运动显示零件、旋转盘、滚子；所述滚子固定在旋转盘上，滚子旋转带动旋转盘一起旋转；

手表中传动轮作用于齿轮，齿轮带动凸轮旋转；

所述往复运动显示组件中固定在旋转盘的滚子始终与凸轮接触，所述凸轮通过半径变化控制间歇性往复运动的起始位置；

所述回位簧组件包括回位簧，所述回位簧处于放松状态时，往复运动显示零件回到起始位置。

2.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述往复运动显示零件为指针，所述指针往复运动显示组件还包括装针轴；指针和旋转盘分别安装和固定在装针轴上；滚子旋转带动旋转盘和装针轴一起旋转。

3.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述回位簧组件包括固簧片、固簧桩、固簧套和螺钉，所述固簧桩、固簧片、回位簧通过螺钉固定, 固簧套与回位簧的内端固定在一起，回位簧的外端与固簧桩固定在一起，固簧片固定在夹板上。

4.根据权利要求3所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述固簧套安装于装针轴上，固簧套与装针轴固定为一体。

5.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述往复运动显示零件有1/n时间静止不动时，对应凸轮有1/n*360度角的半径不变；往复运动显示零件有1/m时间下降时，对应凸轮的1/m*360度角的半径逐渐减小，当往复运动显示零件有1/p时间升起时，对应凸轮的1/p*360度角的半径逐渐变大；1/n+1/m₁+1/m₂……+1/m_x+1/p₁+1/p₂……+1/p_y=1

物理意义是，1/n静止时间，1/m下降时间，1/ p上升时间；n、m、p均为＞1的正数。

6.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述回位簧组件包括回位簧和螺钉，所述回位簧为杆簧。

7.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述回位簧组件包括回位簧和螺钉，所述回位簧为回形钢丝簧。

8.根据权利要求3所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述回位簧为游丝簧。

9.根据权利要求1所述的适用于手表的间歇性往复运动机构，其特征在于，所述往复运动显示零件为指针、定时开启闭合的桥、不同动作跳舞的人或往复运动的玩偶。